Natuurlijke afweer door planten

Een kieviet rent weg als er een vos aan komt. Als een luis een plant benadert kan de plant niet weglopen maar hij kan zich wel verdedigen. Ieder organisme heeft een of meerdere systemen om zichzelf te verweren tegen narigheid. Ook planten hebben een afweersysteem om zich te weren tegen ziekten en plagen. De route naar verdere verduurzaming van de teelt leidt tot een zoektocht waarbij naast de focus op ziekten en plagen de planten en plantensysteem de centrale plaats in neemt en begrijpen van het weerstandsmechanisme van de plant.

Afweer

In de literatuur is het een en ander bekend over de weerstandsystemen van de planten. De basis is dat de plant zelf stoffen, veelal eiwitten, kan maken die er voor zorgen dat de schadelijke organismen worden afgestoten en gedane schade zoals vraatschade wordt gerepareerd. Het mechanisme dat binnen een plant werkt heet metabolisme. De stoffen die daarvoor gebruikt worden heten metabolieten. Primaire metabolieten zijn t.b.v. het assimilatieproces. Secundaire metabolieten zijn stoffen die zorgen voor afweer, verplaatsing enz. Het afweermechanisme maakt gebruik van deze secundaire metabolieten en kent grofweg drie systemen.

Wondgenezing (WIR)

Afweer door wondvorming is in de literatuur bekend als Wound-Induced Resistance (WIR). Een wond veroorzaakt door insecten en schimmels maar ook door wind of wrijving zorgt er voor dat de plantencel zowel afweer als reparatiestoffen maakt. Het mechanisme van witte bloedlichaampjes bij zoogdieren die zorgen dat wonden genezen is vergelijkbaar met dit systeem.

Eigen weerstand (SAR)

Een andere systeem dat de plant beschermt is resistentie die de plant zelf heeft opgebouwd nadat schadelijke organismen de plant hebben aangetast. In dit systeem blijven de aangemaakte antistoffen in de plant aanwezig. De literatuur spreekt over Systemic Acquired Resistance (SAR): systemisch verworven weerstand.

Ingebrachte weerstand (ISR)

Het derde systeem is geïnduceerde resistentie. Hier spreekt met over Induced Systemic Resistance (ISR). In dit systeem wordt resistentie opgebouwd door het toevoegen van stoffen vanuit andere organismen. Ook deze afweerroute is systemisch wat wil zegen dat de opgebouwde antistoffen in de plant aanwezig blijven.

Help

Een vierde route is het zogenaamde ‘Cry for help’ systeem. De plant roept als het ware om hulp door lokstoffen te produceren die aantrekkelijk zijn voor de natuurlijke vijanden van de belagers. Op deze manier kunnen bijvoorbeeld sluipwespen worden aangetrokken door planten om luizen te besrijden.

Aanschakelen

Met name het systeem waarmee resistentie wordt geïnduceerd of in het werk wordt gezet door toevoeging van stoffen van buiten, is interessant voor beheersmaatregelen. Deze route kost namelijk de minste energie. De ingebrachte of geïnduceerde resistentie is een afweermechanisme tegen ziekteverwekkers of pathogenen dat functioneert bij de interactie tussen niet pathogene micro-organismen en de plant (vaak wortelomgeving). Deze niet pathogene organisme hebben er baat bij dat de plant waarmee ze een symbiotische interactie hebben, optimaal groeit. Mocht de plant niet optimaal presteren dan scheiden deze niet schadelijke organismen bepaalde stoffen af die de plant doet denken dat er een schadelijke aanval plaats vindt. De plant reageert hierop door de ISR mechanisme aan te schakelen. Vaak gaat dit aanschakelen niet verder dan het zogenaamde “primen” van de plant. Dit is min of meer “vergelijkbaar” met het inenten bij mensen. Er gebeurt zichtbaar heel weinig bij de plant maar zodra er een echte schadelijke aanval plaats vindt, reageren de planten veel sneller en effectiever op de pathogene aanval. Planten zijn dus weerbaarder gemaakt. ISR is een afweermechanisme dat niet specifiek is en dus werkzaam is tegen een breed scala aan virussen, schimmels en insecten. Daarnaast is het afweermechanisme stabiel en eenmaal geïnduceerd blijft actief gedurende de levensduur van de plant. Rhizobacteria zijn een bekende bron om ISR te induceren. Voorbeelden hiervan zijn sommige Pseudomonas en Bacilles soorten. Van Pseudomonas is aangetoond dat ze ISR induceren in o.a. bonen, radijs, rijst, tomaat en anjer. Inductie van ISR gebeurt via de signaalmoleculen jasmoonzuur, salacylzuur en ethyleen. Dit leidt tot versterking van de celwand, productie van eiwitten en secundaire metabolieten zoals de antimicrobiële phytoalexins

Eenvoudige oplossingen zijn er niet. De beheersing van ziekten en plagen met behulp van de natuurlijke mechanismes van planten is een combinatie van maatregelen waarbij de optimale bodemconditie en optimale plantengroei onlosmakelijk aan elkaar verbonden zijn. De zoektocht naar beinvloeding van het natuurlijke afweer mechanisme van de plant vraagt in ieder geval een andere focus. Niet de ziekten en plagen maar het wel een wee van de plant is het belangrijkste gegeven. Plantwelbevinden staat aan de basis van nieuwe teeltsystemen.